CN207021223U - 一种使用集成控制装置的汇控柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种使用集成控制装置的汇控柜，汇控柜中有断路器集成控制装置，该集成控制装置为断路器分合闸控制装置，包括印刷电路板，电路板上敷设有合闸控制电路和分闸控制电路，合闸PCB继电器和分闸PCB继电器焊接在对应的控制电路上。通过印刷电路板形成断路器分合闸控制电路，避免使用大量的接线端子和导线，控制装置整体结构得到了很大的简化，无需任何配线工艺，进而避免因大量导线连接而出现线路连接错误的情况，提升了断路器分合闸控制的可靠性。并且，控制装置结构简单，整体上只是一个电路板，相较于利用大量导线和分立元器件构成的控制电路，体积上大幅度减小，并且，降低了投入成本。

Description

一种使用集成控制装置的汇控柜

技术领域

本实用新型涉及一种使用集成控制装置的汇控柜，属于断路器分合闸控制技术领域。

背景技术

目前，气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)因其占地面积小、可靠性高、维护方便而获得了广泛的应用。GIS中断路器、隔离接地开关和快速接地开关的二次控制部分，分合闸控制回路及操作电机回路使用的核心元件是继电器，当继电器的某一输入量(如电压、电流、温度、速度、压力等)达到预定数值时，使它动作，以触点状态的变化改变控制电路的工作状态，从而实现既定的控制目的。

传统的断路器控制电路中涉及到的断路器，比如分合闸继电器，以及接线端子等元器件均是独立的器件，在控制柜内都是通过导轨安装固定，并通过大量的导线连接起来组成电气回路来实现对开关的控制。比如如图1所示，为我公司目前常用的断路器分合闸控制回路原理图，包括分合闸控制回路和防跳回路。当就地合闸时，操作控制柜面板的分合闸把手CS-GCB1发出合闸命令，CS-GCB1的1、2接点闭合，合闸继电器52CX的线圈受电动作，其常开接点3、4闭合。断路器的辅助常开接点A11、A011与断路器的主触头状态一致，当断路器处于分闸状态时，辅助常开接点A11、A011属于断开状态，防跳回路未接通，故防跳继电器52Y不带电，防跳继电器52Y的常闭接点2、4闭合。断路器的常闭辅助接点B10，B010的状态与断路器主触头状态相反，当断路器处于分闸状态时，常闭辅助接点B10，B010处于闭合状态，合闸回路接通，断路器合闸线圈52CC受电，带动机构动作，断路器合闸。断路器合闸成功后，常闭辅助接点B10，B010打开，断开合闸控制回路。为了防止出现操作控制开关未复归或控制开关触点、自动装置触点卡住等情况，当断路器合闸后，防跳回路中的A11、A011闭合，防跳继电器52Y带电形成自保持回路，其常闭接点2、4断开，切断合闸回路，能够防止断路器发生多次“跳-合”现象。当就地分闸时，在控制柜通过分合闸把手CS-GCB1发出分闸命令，CS-GCB1的3、4接点闭合，分闸继电器52TX线圈接通，其常开接点3、4闭合。因断路器处于合闸状态时，其常开接点A10，A010闭合，油压、气压满足断路器动作条件时，分闸回路接通，断路器分闸线圈52TC受电，带动断路器机构分闸。

所以，在图1所示的传统的断路器控制回路中，分合闸继电器52TX、52CX，防跳继电器52Y及接线端子等元器件在汇控柜内都是通过导轨安装固定，并通过大量的导线连接起来组成电气回路来实现对开关的控制。断路器分合闸控制电路中涉及大量的元器件、接线端子和导线，造成设计繁琐，结构复杂，重复性高，并且配线工艺复杂，大量的线路在连接时，易出现连接错误。而且，大量的导线连接及相应的接线端子和线槽会导致汇控柜装配难度高，工期长。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种使用集成控制装置的汇控柜，用以解决传统的断路器分合闸控制电路中涉及大量的器件和线路易造成接线错误的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种使用集成控制装置的汇控柜，内部配设有一个断路器分合闸控制装置，所述断路器分合闸控制装置包括印刷电路板以及用于焊接在所述电路板上的合闸PCB继电器和分闸PCB继电器，所述电路板上敷设有合闸控制电路和分闸控制电路，所述合闸PCB继电器和分闸PCB继电器焊接在对应的控制电路上。

所述合闸控制电路包括合闸继电器控制支路和合闸控制支路，所述合闸继电器控制支路上有用于焊接所述合闸PCB继电器控制线圈的对应引脚的端口，所述合闸控制支路上有用于焊接所述合闸PCB继电器触点的对应引脚的端口和用于连接断路器合闸线圈的端口，所述分闸控制电路包括分闸继电器控制支路和分闸控制支路，所述分闸继电器控制支路上有用于焊接所述分闸PCB继电器控制线圈的对应引脚的端口，所述分闸控制支路上有用于焊接所述分闸PCB继电器触点的对应引脚的端口和用于连接断路器分闸线圈的端口；所述印刷电路板上有用于接收合闸控制信号的合闸控制端口，以及用于接收分闸控制信号的分闸控制端口。

所述电路板上还敷设有防跳控制支路，所述防跳控制支路上有用于连接断路器辅助触点的端口以及用于焊接防跳继电器控制线圈的对应引脚的端口，所述用于连接断路器辅助触点的端口并联有一条防跳触点支路，所述防跳触点支路上有用于焊接所述防跳继电器的第一触点的对应引脚的端口，所述合闸控制支路上还有用于焊接所述防跳继电器的第二触点的对应引脚的端口。

所述合闸控制端口设置在所述合闸继电器控制支路上，用于连接合闸控制开关；所述分闸控制端口设置在所述分闸继电器控制支路上，用于连接分闸控制开关。

所述印刷电路板上的用于与其他相关设备连接的端口构成PCI接口，所述汇控柜中还配套设置有PCI插槽，其他相关设备通过相应的线路连接所述PCI插槽，所述PCI接口与PCI插槽插拔式安装，以实现所述断路器分合闸控制装置与其他相关设备的连接。

本实用新型提供的汇控柜中配设有一个断路器分合闸控制装置，该控制装置是一个集成控制装置，包括一个印刷电路板，断路器分合闸控制电路印刷在该电路板上，并且，用于控制断路器分合闸的相关继电器，合闸继电器和分闸继电器焊接在该电路板上，因此，通过印刷电路板形成断路器分合闸控制电路，避免了利用大量的导线形成控制电路，进而避免使用大量的接线端子和导线，控制装置整体结构得到了很大的简化，无需任何配线工艺，避免因大量导线连接而出现线路连接错误的情况，提升了断路器分合闸控制的可靠性。而且，分闸继电器和合闸继电器使用印刷电路板专用的器件，体积较小，并且，只需将相关引脚焊接在对应的端口上即可，因此，该控制装置结构简单，整体上只是一个电路板，相较于利用大量导线和分立元器件构成的控制电路，体积上大幅度减小，并且，降低了投入成本。而且，在与其他相关设备连接的时候，只需与电路板上的端口相应连接即可，方便快捷。另外，由于没有涉及大量的导线连接及相应的接线端子和线槽，同样降低了汇控柜的装配难度，缩短了装配工期。

附图说明

图1是现有的断路器分合闸控制电路图；

图2是利用印刷电路板形成的断路器分合闸控制电路原理示意图；

图3是断路器分合闸控制电路板与其他相关设备的关系示意图；

图4是汇控柜的外观示意图；

图5-a是装置箱的主体示意图；

图5-b是装置箱的内部插槽示意图；

图5-c是装置箱的后视图。

具体实施方式

汇控柜实施例

本实施例提供一种汇控柜，该汇控柜可以用于GIS的相关控制，也可以用在其他应用场合，本实施例以GIS为例。为了对GIS中断路器进行分合闸控制，汇控柜中配设有一个断路器分合闸控制装置，该断路器分合闸控制装置为断路器集成控制装置，包括一个印刷电路板(PCB电路板)，将断路器分合闸控制电路印刷在该电路板上，利用印刷电路板取代传统的利用导线连接而成的电路。并且，印刷电路板上还焊接有合闸继电器和分闸继电器，用于实现分合闸控制，当然，这两个继电器为专用于印刷电路板的PCB继电器，将合闸PCB继电器焊接在与合闸相关的控制电路上，将分闸PCB继电器焊接在与分闸相关的控制电路上。由于断路器分合闸控制电路在现有当中已有广泛地应用，因此，该印刷电路板上的分合闸控制电路的具体电路结构可以采用现有当中任意一种实施方式。为了便于说明，以下给出一种具体的实施方式，当然，本实用新型并不局限于图2所示的具体电路结构。

如图2所示，合闸PCB继电器为继电器52CX，分闸PCB继电器为继电器52TX。印刷电路板上的合闸控制电路包括合闸继电器控制支路和合闸控制支路，合闸继电器控制支路上有用于焊接继电器52CX控制线圈的对应引脚的端口，通过将继电器52CX控制线圈的对应引脚焊接在该端口上实现将继电器52CX的控制线圈串设在合闸继电器控制支路上。合闸控制支路上有用于焊接继电器52CX的触点，本实施例为常开触点的对应引脚的端口，通过将继电器52CX的常开触点的对应引脚焊接在该端口上实现将继电器52CX的常开触点串设在合闸控制支路上。合闸控制支路上还有用于连接断路器合闸线圈的端口，通过将断路器合闸线圈与该端口连接实现将断路器合闸线圈串设在该合闸控制支路上，本实施例中，该断路器合闸线圈包括图1中的合闸线圈52CC和断路器的常闭辅助接点B10、B010。

印刷电路板上的分闸控制电路包括分闸继电器控制支路和分闸控制支路，分闸继电器控制支路上有用于焊接继电器52TX控制线圈的对应引脚的端口，通过将继电器52TX控制线圈的对应引脚焊接在该端口上实现将继电器52TX的控制线圈串设在分闸继电器控制支路上。分闸控制支路上有用于焊接继电器52TX的触点，本实施例为常开触点的对应引脚的端口，通过将继电器52TX的常开触点的对应引脚焊接在该端口上实现将继电器52TX的常开触点串设在分闸控制支路上。分闸控制支路上还有用于连接断路器分闸线圈的端口，通过将断路器分闸线圈与该端口连接实现将断路器分闸线圈串设在该分闸控制支路上，本实施例中，该断路器分闸线圈包括图1中的分闸线圈52TC和断路器的常开辅助接点A10、A010。

当给合闸继电器控制支路一个控制信号时，继电器52CX控制线圈得电，实现断路器的合闸控制；同理，当给分闸继电器控制支路一个控制信号时，继电器52TX控制线圈得电，实现断路器的分闸控制。那么，合闸继电器控制支路和分闸继电器控制支路中均有用于接收外部控制信号的端口，也就是说，印刷电路板上有这样两个端口，一个端口是用于接收合闸控制信号的合闸控制端口，另一个是用于接收分闸控制信号的分闸控制端口。本实施例中，合闸控制端口设置在合闸继电器控制支路上，通过将合闸控制开关对应连接合闸控制端口实现利用合闸控制开关进行合闸控制，控制原理与图1中传统的电路相似，当合闸控制开关闭合时，继电器52CX控制线圈得电，实现断路器的合闸控制；同理，分闸控制端口设置在分闸继电器控制支路上，通过将分闸控制开关对应连接分闸控制端口实现利用分闸控制开关进行分闸控制，控制原理与图1中传统的电路相似，当分闸控制开关闭合时，继电器52TX控制线圈得电，实现断路器的分闸控制。当然，作为其他的实施例，还可以利用外部控制设备直接向合闸继电器控制支路发送合闸控制信号，向分闸继电器控制支路发送分闸控制信号。

为了防止断路器发生多次“跳-合”现象，印刷电路板上还敷设有防跳控制支路，该防跳控制支路上涉及断路器辅助触点，该断路器辅助触点与断路器的状态相同，即当断路器处于断开状态时，该断路器辅助触点为断开状态，当断路器处于闭合状态时，该断路器辅助触点为闭合状态。该防跳控制支路上还涉及防跳继电器，为继电器52Y。如图2所示，防跳控制支路上有用于连接断路器辅助触点的端口，通过将断路器辅助触点连接该端口实现将断路器辅助触点串设在防跳控制支路上。该防跳控制支路上还有用于焊接继电器52Y控制线圈的对应引脚的端口，通过将继电器52Y的控制线圈的对应引脚焊接在该端口上实现将继电器52Y的控制线圈串设在该防跳控制支路上。并且，用于连接断路器辅助触点的端口还并联有一条支路，称为防跳触点支路，该防跳触点支路上有用于焊接继电器52Y的一个触点，本实施例为常开触点的对应引脚的端口，通过将该常开触点的对应引脚焊接在该端口上实现将该常开触点串设在该防跳触点支路上。并且，合闸控制支路上还有用于焊接继电器52Y的另一个触点，本实施例为常闭触点的对应引脚的端口，通过将该常闭触点的对应引脚焊接在该端口上实现将该常闭触点串设在该合闸控制支路上。另外，关于操作机构电机的控制属于常规技术，这里就不再具体说明。

如图3所示，该印刷电路板需要接收外界的输入命令以及供电电源，以及需要向合闸线圈、分闸线圈等输出信号，因此，该印刷电路板上就有需要与其他相关设备，即与外界连接的端口，有：用于接收合闸控制信号和分闸控制信号的端口、用于连接断路器辅助触点的端口、用于连接断路器合闸线圈的端口和用于连接断路器分闸线圈的端口。这些端口为印刷电路板的接口，通过将这些接口与外界相关设备连接，实现断路器的分合闸控制。上述各端口可以分立设置，汇控柜中的其他相关设备利用线路直接对应焊接在对应的端口上，比如：断路器辅助触点直接通过导线与对应的端口焊接。但是，为了便于印刷电路板与汇控柜中其他设备连接，以及节约汇控柜的端子排个数，将印刷电路板的、需要与外界连接的各端口集成在一起，构成PCI接口，那么，汇控柜中就配套有PCI插槽，PCI接口与PCI插槽插拔式安装。其中，汇控柜中其他相关设备通过导线连接PCI插槽，那么，通过PCI插槽和PCI接口能够实现印刷电路板与其他设备的连接。因此，印刷电路板可以直接插入插槽内实现各端口与外界设备相应接口的连接。

另外，为了监控合闸线圈和分闸线圈的状态，印刷电路板上还敷设有合闸线圈监控支路和分闸线圈监控支路，合闸线圈监控支路上有用于连接合闸线圈的端口以及用于连接继电器52CX的一个触点的端口，分闸线圈监控支路上有用于连接分闸线圈的端口以及用于连接继电器52TX的一个触点的端口，这一部分并非本申请的重点，本实施例就不再对这一部分做详细描述。

因此，使用集中布置的接插件代替原来分散的继电器引脚和相应的端子排。断路器机构接口与PCI插槽在汇控柜内通过导线连接，PCI插槽与PCI接口插拔式连接。操作断路器的分合闸命令通过PCI插槽与PCI接口给印刷电路板，通过印刷电路板中的印刷电路直接传递给分合闸线圈和操作机构电机，完成断路器的分合闸动作。

另外，本实施例中，除了断路器的分合闸控制装置之外，汇控柜中的各隔离接地开关和快速接地开关均使用印刷电路板控制，每个电路板均能够插到对应的插槽中，这些电路板在汇控柜中插拔式安装。项目设计时，按照主接线中不同开关的数量选择相应的控制电路板安装到一个装置箱中，再将该装置箱整体安装到汇控柜内。图4是汇控柜的外观示意图，其中，1是柜名标牌，2是装置箱部分，3是模拟母线，4是玻璃观察窗，5是呼吸器。

图5-a和5-c为图4中装置箱2的结构图，装置箱2具有一个前盖板6，正常情况下，前盖板6装配在装置箱2上。装置箱2中有若干个插槽7，电路板插在对应的插槽7上实现线路连接，并且，插槽7配设有插接件8，通过插接件8与其他相关设备连接。因此，通过插槽安装和插接件引出接线的形式实现了小型化和模块化，极大减小了安装及配线空间。

使用印刷电路板优化了GIS二次回路的设计，减少了设计工作量，降低了出错的概率。并且，在汇控柜的生产中，实现了小型化、模块化和标准化，节约了导线用量，缩短了装配时间，极大的提高了生产效率。

总之，本实用新型的基本思路在于一种断路器分合闸控制装置，包括印刷电路板以及焊接在电路板上的合闸继电器和分闸继电器，通过印刷电路板上印刷的电路以及分合闸继电器实现断路器的分合闸控制，所以，虽然以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式，本实用新型并不局限于印刷电路板上印刷的控制电路的具体电路结构，只要能够实现断路器的分合闸控制，任何电路结构均在本实用新型的保护范围内。

断路器分合闸控制装置实施例

本实施例提供一种断路器分合闸控制装置，该控制装置可以作为一个独立的装置进行保护和生产。而且，该控制装置可以应用在气体绝缘金属封闭开关设备GIS中，以对其中的断路器进行分合闸控制，还可以对其他开关设备中的断路器进行控制。由于在上述汇控柜实施例中已对该控制装置进行了清楚详细地描述，本实施例就不再具体说明。

Claims (5)

1.一种使用集成控制装置的汇控柜，其特征在于，内部配设有一个断路器分合闸控制装置，所述断路器分合闸控制装置包括印刷电路板以及用于焊接在所述电路板上的合闸PCB继电器和分闸PCB继电器，所述电路板上敷设有合闸控制电路和分闸控制电路，所述合闸PCB继电器和分闸PCB继电器焊接在对应的控制电路上。

2.根据权利要求1所述的使用集成控制装置的汇控柜，其特征在于，所述合闸控制电路包括合闸继电器控制支路和合闸控制支路，所述合闸继电器控制支路上有用于焊接所述合闸PCB继电器控制线圈的对应引脚的端口，所述合闸控制支路上有用于焊接所述合闸PCB继电器触点的对应引脚的端口和用于连接断路器合闸线圈的端口，所述分闸控制电路包括分闸继电器控制支路和分闸控制支路，所述分闸继电器控制支路上有用于焊接所述分闸PCB继电器控制线圈的对应引脚的端口，所述分闸控制支路上有用于焊接所述分闸PCB继电器触点的对应引脚的端口和用于连接断路器分闸线圈的端口；所述印刷电路板上有用于接收合闸控制信号的合闸控制端口，以及用于接收分闸控制信号的分闸控制端口。

3.根据权利要求2所述的使用集成控制装置的汇控柜，其特征在于，所述电路板上还敷设有防跳控制支路，所述防跳控制支路上有用于连接断路器辅助触点的端口以及用于焊接防跳继电器控制线圈的对应引脚的端口，所述用于连接断路器辅助触点的端口并联有一条防跳触点支路，所述防跳触点支路上有用于焊接所述防跳继电器的第一触点的对应引脚的端口，所述合闸控制支路上还有用于焊接所述防跳继电器的第二触点的对应引脚的端口。

4.根据权利要求2所述的使用集成控制装置的汇控柜，其特征在于，所述合闸控制端口设置在所述合闸继电器控制支路上，用于连接合闸控制开关；所述分闸控制端口设置在所述分闸继电器控制支路上，用于连接分闸控制开关。

5.根据权利要求1所述的使用集成控制装置的汇控柜，其特征在于，所述印刷电路板上的用于与其他相关设备连接的端口构成PCI接口，所述汇控柜中还配套设置有PCI插槽，其他相关设备通过相应的线路连接所述PCI插槽，所述PCI接口与PCI插槽插拔式安装，以实现所述断路器分合闸控制装置与其他相关设备的连接。